Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2013-11-06T18:32:25Z No. of bitstreams: 1 Natalia Machado Tavares Avaliação dos mecanismos de controle da infecção...pdf: 5207322 bytes, checksum: 2d216124e5d301463a0d412a4be8ca4f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-11-06T18:32:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Natalia Machado Tavares Avaliação dos mecanismos de controle da infecção...pdf: 5207322 bytes, checksum: 2d216124e5d301463a0d412a4be8ca4f (MD5) Previous issue date: 2013 / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina da Bahia. Salvador, BA, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / As Leishmanioses compõem um complexo de doenças causadas pelo parasito protozoário do gênero Leishmania. Os neutrófilos são rapidamente recrutados para o local da infecção, capturando parasitos na pele, e são a principal fonte de leucotrieno B4(LTB4), um mediador lipídico pró- nflamatório. Porém, o papel do LTB4 no controle da infecção por Leishmania amazonensis em neutrófilos humanos tem sido pouco investigado. Neste estudo, foi demonstrado que L. amazonensis ou seu lipofosfoglicano (LPG) induziram ativação dos neutrófilos com liberação dos conteúdos granulares e produção de LTB4. Observamos também que este mediador lipídico está envolvido na eliminação de Leishmania dentro do neutrófilo por regular a degranulação e produção de radicais livres de oxigênio (ROS). A infecção por L. amazonensis também induziu um rápido aumento na expressão de TLR2 e TLR4. Porém, apenas TLR2 é internalizado após 3horas e sua expressão é parcialmente dependente de LTB4. Zileuton, o inibidor farmacológico da 5-lipoxigenase (5-­‐LO), e portanto, inibidor da produção de LTB4, reduziu a capacidade leishmanicida e fagocitose dos neutrófilos. Também demonstramos que NFkB é a principal cascata de sinalização responsável pelo mecanismo leishmanicida induzido por LTB4. Tais mecanismos induzidos por LTB4 são, provavelmente, mediados pelo seu receptor endógeno, PPARα. Estes achados revelam o papel essencial do LTB4 na regulação da fagocitose de L.amazonensis por neutrófilos humanos pela internalização de TLR2. Esta via leva à eliminação da L. amazonensis por mecanismos dependentes de LTB4. / Leishmaniasis is a complex of diseases caused by a protozoan parasite from the Leishmania genus. Neutrophils are rapidly recruited to the site of Leishmania infection and play an active role by capturing parasites in the skin. They are known as the main source of leukotriene B 4 (LTB4), a potent pro-­‐inflammatory lipid mediator. However, the role of LTB4 in the control of Leishmania amazonensis infection by human neutrophils has not yet been investigated. In this study, we demonstrated that L. amazonensis or its lipophosphoglycan (LPG) induced neutrophil activation with release of granules content and LTB4 production. We found that this lipid mediator is involved in Leishmania killing inside the neutrophil through the regulation of enzymes granules release and ROS production. L. amazonensis infection also induced a rapid increase of TLR2 and TLR4 expression. However, only TLR2 is internalized at later time point and its expression is partially LTB4-­‐dependent. Zileuton, the pharmacological inhibitor of 5-­‐lipoxigenase (5-­‐LO) and therefore, inhibitor of LTB4 production, decreased killing ability and phagocytosis in L. amazonensis-­‐infected neutrophil. We confirmed that NFkB is the main signaling cascade responsible for the leishmanicidal mechanism induced by LTB4. These effectors mechanisms triggered by LTB4 are probably mediated through its endogenous receptor, PPARα. Our findings reveal the essential role of LTB4 in regulating L. amazonensis phagocytosis by human neutrophils through TLR2 internalization. This pathway leads to L. amazonensis elimination also by LTB4-­‐ dependent mechanisms.

Espécies do gênero Paracoccidioides spp são fungos patogênicos, termodimórficos, agentes etiológicos de doença endêmica em diversas regiões da América Latina. O indivíduo infectado desenvolve uma resposta específica que, quando associada à alta produção de TNF-? e IFN-?, favorece a resistência ao fungo. Componentes de alguns fungos patogênicos foram caracterizados, por técnicas de knockdown gênico, como importantes para a virulência fúngica. Nosso grupo identificou paracoccina (PCN) como um componente de leveduras de P. brasiliensis; trata-se de uma proteína com um domínio enzimático, dotado de atividade quitinase e um domínio lectínico, ligante de GlcNAc. PCN é dotada das seguintes propriedades: (a) contribui para o crescimento do fungo; (b) promove a adesão da levedura à matriz extracelular, por ligar-se à laminina; (c) interage com N-glicanas de TLR2 e TLR4 e promove ativação celular; (d) estimula macrófagos a produzirem mediadores pró-inflamatórios como IL- 12, TNF-? e NO; (e) promove a polarização M1 de macrófagos; (f) induz atividade fungicida em neutrófilos, bem como formação de NETs e supressão da apoptose, eventos que se mostraram dependentes da síntese de novo de proteínas pelos neutrófilos estimulados. Dada a relevância das atividades biológicas de PCN, promovemos recentemente o silenciamento do gene que codifica essa proteína, através de metodologia que usa RNA anti-sense e transformação mediada por Agrobacterium tumefaciens (ATMT). Uma vez PCN silenciada, a levedura perdeu a capacidade de fazer a transição para micélio e diminuiu a resistência à atividade fungicida de macrófagos. A infecção de camundongos com as cepas silenciadas, em comparação com as WT, causou doença de menor gravidade, com carga fúngica reduzida e baixa taxa de mortalidade. Essas observações sugerem de que PCN funcione como um fator de virulência em P. brasiliensis, que afeta a patogênese da infecção. Neste trabalho, ampliamos as ferramentas moleculares de manipulação do fungo e viabilizamos a superexpressão de PCN em leveduras de P. brasiliensis, tendo como objetivos estudar seu papel na virulência e na patogênese da infecção, bem como determinar os mecanismos responsáveis por tais atividades. A inoculação de leveduras que superexpressam PCN (ov-PCN) em camundongos causou doença pulmonar muito grave, em comparação à doença leve e moderada causada por leveduras silenciadas em PCN e leveduras WT, respectivamente. Nesse sentido, nossos esforços se dedicaram à busca dos mecanismos dos mecanismos através dos quais PCN influencia o curso da infecção experimental. Na tentativa de identificar o papel exercido pelo domínio quitinase da PCN, coletamos o sobrenadante de culturas de leveduras ov-PCN e WT. Partículas de quitina presentes nesses sobrenadantes foram purificadas por afinidade à lectina WGA (wheat germ agglutinin). Através de medida da área das partículas capturadas, através de microscopia eletrônica e aplicação do programa ImageJ, verificamos que a superexpressão de PCN resultou em clivagem mais eficiente da quitina da parede de leveduras, uma vez que apenas partículas muito pequenas (mediana das medidas = 2 nm2) foram detectadas, enquanto as áreas das partículas de quitina obtidas de leveduras selvagens (WT) forneceram mediana 3 vezes maior (6 nm2). As partículas de quitina foram então utilizadas para estimular macrófagos a produzirem citocinas. As obtidas de ov-PCN estimularam preponderantemente a secreção da citocina antiinflamatória IL-10, enquanto os macrófagos estimulados com partículas de leveduras WT produziram mais TNF-? e IL-1?, ambas de efeito pró-inflamatório. Esses resultados permitiram a identificação de um mecanismo importante para que a superexpressão de PCN se associe à ocorrência de doença pulmonar muito grave: o microambiente anti-inflamatório criado pelo estímulo de macrófagos por PCN leva ao desenvolvimento de resposta imune não protetora do tipo Th2 e lesões mais graves. Um segundo mecanismo foi identificado ao compararmos a resistência de leveduras ov-PCN e WT às respostas efetoras de macrófagos. A superexpressão de PCN associou-se à maior internalização das leveduras e maior resistência à atividade fungicida exercida por macrófagos. O estudo demonstra que diferentes níveis da expressão de uma quitinase (como PCN) levam à resistência a atividades antifúngicas de macrófagos e a diferentes graus de clivagem de quitina. A clivagem, por sua vez, pode alterar a estrutura da parede celular fúngica e a geração de fragmentos de quitina, cujos tamanhos e concentrações influenciam a produção de citocinas pelos macrófagos. Sob a ação de citocinas pró- ou antiinflamatórias liberadas pelos macrófagos e, consequentemente, a montagem de respostas adaptativas pode ser decisiva para haver suscetibilidade ou resistência à infecção por P. brasiliensis. Este trabalho proporciona um importante avanço no conhecimento do papel de quitinases na resposta anti-fúngica do hospedeiro. / Species of the genus Paracoccidioides spp are thermodymorphic fungi that cause a systemic disease, which is endemic in several regions of the Latin America. The infected individual develops a specific response that, when associated with the high production of TNF-? and IFN- ?, favors resistance to the fungus. Components of some pathogenic fungi were characterized by gene knockdown techniques as important the for fungal virulence. Our group has identified a component of P. brasiliensis, named Paracoccin (PCN); it is a bifunctional protein with an enzymatic domain, endowed with chitinase activity and a lectin domain, which binds GlcNAc and chitin, a GlcNAc polymers. PCN has the following properties: (a) contributes to the fungus growth; (b) promotes the yeast adhesion to the extracellular matrix, by binding to laminina glycans; (c) interacts with TLR2 and TLR4 N-glycans, which triggers cell activation; (d) stimulates macrophages to produce proinflammatory mediators, such as IL-12, TNF-? and NO; (e) promotes the M1 polarization of macrophages; (f) induces the neutrophils fungicidal activity, NETs formation, and suppression of neutrophils apoptosis, which are depending events on the de novo protein synthesis by neutrophils. Given the relevant biological activities exerted by PCN, we have performed recently the silencing of the gene that codes for this protein through a system that uses RNA anti-sense and Agrobacterium tumefaciens mediated transformation (ATMT). Once having the PCN gene silenced, yeast lost the ability of doing the transition to mycelium and decreased its resistance to macrophages fungicidal activities. Mice infection with PCN-silenced yeasts, compared to the infected with WT yeasts, exhibited a milder pulmonary disease with reduced fungal burden and low mortality rate. These observations suggest that PCN acts as a P. brasiliensis virulence factor that affects the pathogenesis of the fungal infection. In the present study, we expanded the molecular tools for the fungus manipulation and enabled the overexpression of PCN in P. brasiliensis yeasts, aiming to elucidate the PCN role in the fungus virulence and the infection pathogenesis, as well as determining the responsible mechanisms for the PCN activities. Inoculation of the PCN overexpressing yeasts (ov-PCN) into mice caused a very severe lung disease, compared to the mild and moderate diseases caused by PCN-silenced and WT yeasts, respectively. Then our efforts became dedicated to the search of mechanisms through which PCN influences the course of the experimental fungal disease. In an attempt to identify the role of the PCN chitinase domain, we harvested the supernatant of the ov-PCN and WT yeasts cultures. Chitin particles contained in the supernatants have been captured by affinity to the immobilized WGA (wheat germ agglutinin) lectin. By measuring through electron microscopy and application of the ImageJ program the area of the isolated chitin particles, we verified that the overexpression of PCN resulted in a more efficient cleavage of whole chitin molecules contained in the yeast cell wall, since only very small particles (median of the measurements = 2 nm2) were detected, while the the chitin particles areas obtained from WT-yeasts provided a median 3 fold higher (6 nm2). Then, the preparations of chitin particles were taken to stimulate macrophages to produce cytokines. The particles obtained from ov-PCN have stimulated preponderantly the secretion of the anti-inflammatory cytokine IL-10, whereas the macrophages stimulated with WT yeast particles have produced higher concentrations of TNF-? and IL-1?, which are known proinflammatory cytokines. These results allowed the identification of an important mechanism for the association of PCN overexpression to the occurrence of very severe pulmonary disease: the anti-inflammatory microenvironment created by the macrophages stimulation with PCN leads to the development of a non-protective Th2-type immune response and the more severe pulmonary injury. A second mechanism was identified as implicated in the severity of the lung disease associated to PCN overexpression. We compared the sensitivity of ov-PCN and WT yeasts to macrophages effector functions. PCN overexpressing yeasts were better internalized by macrophages and more resistant to the fungicidal activity of these cells, events that contributes for the high pulmonary fungal load verified in mice infected with ov-PCN yeasts. The study demonstrates that different levels of a chitinase (PCN) expression and enzymatic activity lead yeasts to change their sensitivity to macrophages antifungal activities as well as to different grades of chitin cleavage. The cleavage, in its turn, leads to changes in the structure of the fungal cell wall and generation of chitin fragments, whose sizes and concentrations influence the cytokines production by macrophages. Under the influence of pro-inflammatory or anti-inflammatory cytokines released by macrophages, the mounted adaptative responses can be decisive in conferring susceptibility or resistance to the P. brasiliensis infection. This study provides an important advance in the knowledge on the role of a chitinase in the host antifungal response.

Espécies do gênero Paracoccidioides spp são fungos patogênicos, termodimórficos, agentes etiológicos de doença endêmica em diversas regiões da América Latina. O indivíduo infectado desenvolve uma resposta específica que, quando associada à alta produção de TNF-? e IFN-?, favorece a resistência ao fungo. Componentes de alguns fungos patogênicos foram caracterizados, por técnicas de knockdown gênico, como importantes para a virulência fúngica. Nosso grupo identificou paracoccina (PCN) como um componente de leveduras de P. brasiliensis; trata-se de uma proteína com um domínio enzimático, dotado de atividade quitinase e um domínio lectínico, ligante de GlcNAc. PCN é dotada das seguintes propriedades: (a) contribui para o crescimento do fungo; (b) promove a adesão da levedura à matriz extracelular, por ligar-se à laminina; (c) interage com N-glicanas de TLR2 e TLR4 e promove ativação celular; (d) estimula macrófagos a produzirem mediadores pró-inflamatórios como IL- 12, TNF-? e NO; (e) promove a polarização M1 de macrófagos; (f) induz atividade fungicida em neutrófilos, bem como formação de NETs e supressão da apoptose, eventos que se mostraram dependentes da síntese de novo de proteínas pelos neutrófilos estimulados. Dada a relevância das atividades biológicas de PCN, promovemos recentemente o silenciamento do gene que codifica essa proteína, através de metodologia que usa RNA anti-sense e transformação mediada por Agrobacterium tumefaciens (ATMT). Uma vez PCN silenciada, a levedura perdeu a capacidade de fazer a transição para micélio e diminuiu a resistência à atividade fungicida de macrófagos. A infecção de camundongos com as cepas silenciadas, em comparação com as WT, causou doença de menor gravidade, com carga fúngica reduzida e baixa taxa de mortalidade. Essas observações sugerem de que PCN funcione como um fator de virulência em P. brasiliensis, que afeta a patogênese da infecção. Neste trabalho, ampliamos as ferramentas moleculares de manipulação do fungo e viabilizamos a superexpressão de PCN em leveduras de P. brasiliensis, tendo como objetivos estudar seu papel na virulência e na patogênese da infecção, bem como determinar os mecanismos responsáveis por tais atividades. A inoculação de leveduras que superexpressam PCN (ov-PCN) em camundongos causou doença pulmonar muito grave, em comparação à doença leve e moderada causada por leveduras silenciadas em PCN e leveduras WT, respectivamente. Nesse sentido, nossos esforços se dedicaram à busca dos mecanismos dos mecanismos através dos quais PCN influencia o curso da infecção experimental. Na tentativa de identificar o papel exercido pelo domínio quitinase da PCN, coletamos o sobrenadante de culturas de leveduras ov-PCN e WT. Partículas de quitina presentes nesses sobrenadantes foram purificadas por afinidade à lectina WGA (wheat germ agglutinin). Através de medida da área das partículas capturadas, através de microscopia eletrônica e aplicação do programa ImageJ, verificamos que a superexpressão de PCN resultou em clivagem mais eficiente da quitina da parede de leveduras, uma vez que apenas partículas muito pequenas (mediana das medidas = 2 nm2) foram detectadas, enquanto as áreas das partículas de quitina obtidas de leveduras selvagens (WT) forneceram mediana 3 vezes maior (6 nm2). As partículas de quitina foram então utilizadas para estimular macrófagos a produzirem citocinas. As obtidas de ov-PCN estimularam preponderantemente a secreção da citocina antiinflamatória IL-10, enquanto os macrófagos estimulados com partículas de leveduras WT produziram mais TNF-? e IL-1?, ambas de efeito pró-inflamatório. Esses resultados permitiram a identificação de um mecanismo importante para que a superexpressão de PCN se associe à ocorrência de doença pulmonar muito grave: o microambiente anti-inflamatório criado pelo estímulo de macrófagos por PCN leva ao desenvolvimento de resposta imune não protetora do tipo Th2 e lesões mais graves. Um segundo mecanismo foi identificado ao compararmos a resistência de leveduras ov-PCN e WT às respostas efetoras de macrófagos. A superexpressão de PCN associou-se à maior internalização das leveduras e maior resistência à atividade fungicida exercida por macrófagos. O estudo demonstra que diferentes níveis da expressão de uma quitinase (como PCN) levam à resistência a atividades antifúngicas de macrófagos e a diferentes graus de clivagem de quitina. A clivagem, por sua vez, pode alterar a estrutura da parede celular fúngica e a geração de fragmentos de quitina, cujos tamanhos e concentrações influenciam a produção de citocinas pelos macrófagos. Sob a ação de citocinas pró- ou antiinflamatórias liberadas pelos macrófagos e, consequentemente, a montagem de respostas adaptativas pode ser decisiva para haver suscetibilidade ou resistência à infecção por P. brasiliensis. Este trabalho proporciona um importante avanço no conhecimento do papel de quitinases na resposta anti-fúngica do hospedeiro. / Species of the genus Paracoccidioides spp are thermodymorphic fungi that cause a systemic disease, which is endemic in several regions of the Latin America. The infected individual develops a specific response that, when associated with the high production of TNF-? and IFN- ?, favors resistance to the fungus. Components of some pathogenic fungi were characterized by gene knockdown techniques as important the for fungal virulence. Our group has identified a component of P. brasiliensis, named Paracoccin (PCN); it is a bifunctional protein with an enzymatic domain, endowed with chitinase activity and a lectin domain, which binds GlcNAc and chitin, a GlcNAc polymers. PCN has the following properties: (a) contributes to the fungus growth; (b) promotes the yeast adhesion to the extracellular matrix, by binding to laminina glycans; (c) interacts with TLR2 and TLR4 N-glycans, which triggers cell activation; (d) stimulates macrophages to produce proinflammatory mediators, such as IL-12, TNF-? and NO; (e) promotes the M1 polarization of macrophages; (f) induces the neutrophils fungicidal activity, NETs formation, and suppression of neutrophils apoptosis, which are depending events on the de novo protein synthesis by neutrophils. Given the relevant biological activities exerted by PCN, we have performed recently the silencing of the gene that codes for this protein through a system that uses RNA anti-sense and Agrobacterium tumefaciens mediated transformation (ATMT). Once having the PCN gene silenced, yeast lost the ability of doing the transition to mycelium and decreased its resistance to macrophages fungicidal activities. Mice infection with PCN-silenced yeasts, compared to the infected with WT yeasts, exhibited a milder pulmonary disease with reduced fungal burden and low mortality rate. These observations suggest that PCN acts as a P. brasiliensis virulence factor that affects the pathogenesis of the fungal infection. In the present study, we expanded the molecular tools for the fungus manipulation and enabled the overexpression of PCN in P. brasiliensis yeasts, aiming to elucidate the PCN role in the fungus virulence and the infection pathogenesis, as well as determining the responsible mechanisms for the PCN activities. Inoculation of the PCN overexpressing yeasts (ov-PCN) into mice caused a very severe lung disease, compared to the mild and moderate diseases caused by PCN-silenced and WT yeasts, respectively. Then our efforts became dedicated to the search of mechanisms through which PCN influences the course of the experimental fungal disease. In an attempt to identify the role of the PCN chitinase domain, we harvested the supernatant of the ov-PCN and WT yeasts cultures. Chitin particles contained in the supernatants have been captured by affinity to the immobilized WGA (wheat germ agglutinin) lectin. By measuring through electron microscopy and application of the ImageJ program the area of the isolated chitin particles, we verified that the overexpression of PCN resulted in a more efficient cleavage of whole chitin molecules contained in the yeast cell wall, since only very small particles (median of the measurements = 2 nm2) were detected, while the the chitin particles areas obtained from WT-yeasts provided a median 3 fold higher (6 nm2). Then, the preparations of chitin particles were taken to stimulate macrophages to produce cytokines. The particles obtained from ov-PCN have stimulated preponderantly the secretion of the anti-inflammatory cytokine IL-10, whereas the macrophages stimulated with WT yeast particles have produced higher concentrations of TNF-? and IL-1?, which are known proinflammatory cytokines. These results allowed the identification of an important mechanism for the association of PCN overexpression to the occurrence of very severe pulmonary disease: the anti-inflammatory microenvironment created by the macrophages stimulation with PCN leads to the development of a non-protective Th2-type immune response and the more severe pulmonary injury. A second mechanism was identified as implicated in the severity of the lung disease associated to PCN overexpression. We compared the sensitivity of ov-PCN and WT yeasts to macrophages effector functions. PCN overexpressing yeasts were better internalized by macrophages and more resistant to the fungicidal activity of these cells, events that contributes for the high pulmonary fungal load verified in mice infected with ov-PCN yeasts. The study demonstrates that different levels of a chitinase (PCN) expression and enzymatic activity lead yeasts to change their sensitivity to macrophages antifungal activities as well as to different grades of chitin cleavage. The cleavage, in its turn, leads to changes in the structure of the fungal cell wall and generation of chitin fragments, whose sizes and concentrations influence the cytokines production by macrophages. Under the influence of pro-inflammatory or anti-inflammatory cytokines released by macrophages, the mounted adaptative responses can be decisive in conferring susceptibility or resistance to the P. brasiliensis infection. This study provides an important advance in the knowledge on the role of a chitinase in the host antifungal response.

INTRODUÇÃO: Lesão renal aguda (LRA) é uma complicação comum da cirrose frequentemente desencadeada por infecções bacterianas. A mortalidade de pacientes com cirrose e LRA varia de 10 a 100% a depender do estádio da cirrose, etiologia e progressão da LRA e tratamento recebido. Pacientes com LRA que progride possuem mortalidade intra-hospitalar consideravelmente maior do que aqueles que não progridem. Os critérios diagnósticos da LRA baseiam-se na creatinina sérica. Porém, esse biomarcador tem acurácia diagnóstica limitada, já que demora até 48 horas para se alterar e não distingue a etiologia da LRA. Essa última limitação é particularmente importante em pacientes com suspeita de síndrome hepatorrenal (SHR), já que o seu tratamento envolve o uso de medicações de alto custo (albumina e terlipressina) e eficácia limitada. O NGAL (neutrophil gelatinase-associated lipocalin) é um biomarcador de necrose dos túbulos renais e sua dosagem tem sido proposta como marcador diagnóstico mais acurado da LRA na cirrose, pois se altera mais precocemente e seus níveis urinários variam conforme a etiologia e gravidade da LRA. OBJETIVOS: Os objetivos primários do trabalho foram avaliar a acurácia do NGAL urinário para predizer: a) desenvolvimento ou progressão da LRA em pacientes com cirrose e infecção bacteriana; b) resposta ao tratamento combinado com albumina e terlipressina em pacientes com diagnóstico estabelecido de SHR. Os objetivos secundários foram: a) acurácia de marcadores de disfunção hemodinâmica em cirrose (atividade plasmática de renina e noradrenalina sérica) na predição do desenvolvimento ou progressão da LRA em pacientes com cirrose e infecção bacteriana; b) acurácia de marcadores de função hepática, parâmetros hemodinâmicos, marcadores inflamatórios e testes laboratoriais de lesão renal tradicionalmente utilizados na prática clínica na predição do desenvolvimento ou progressão da LRA em pacientes com cirrose e infecção bacteriana; c) acurácia de marcadores de disfunção hemodinâmica em cirrose (atividade plasmática de renina e noradrenalina sérica) na predição de resposta ao tratamento combinado com albumina e terlipressina em pacientes com diagnóstico estabelecido de SHR; d) acurácia de marcadores de função hepática, parâmetros hemodinâmicos, marcadores inflamatórios e testes laboratoriais de lesão renal tradicionalmente utilizados na prática clínica na predição de resposta ao tratamento combinado com albumina e terlipressina em pacientes com diagnóstico estabelecido de SHR; e) comparar o conceito tradicional de LRA em cirrose com a nova classificação ICA-AKI para predizer mortalidade intra-hospitalar, em 30 e 90 dias em pacientes com cirrose e infecção bacteriana; f) acurácia do NGAL para predizer mortalidade intra-hospitalar em pacientes com cirrose e infecção bacteriana. PACIENTES E MÉTODOS: Critérios de inclusão: a) cirrose; b) ascite e/ou hidrotórax hepático; c) idade maior que 18 anos; d) concordância em participar no estudo; e) LRA e/ou infecção bacteriana. Critérios de exclusão: a) comorbidades graves; b) choque; c) nefropatia intrínseca; d) uso de drogas nefrotóxicas; e) diálise prévia; f) transplante hepático. Foram coletadas amostras de urina para dosagem de NGAL e sangue para dosagem de atividade plasmática de renina e noradrenalina sérica no momento da inclusão do paciente no estudo. Os pacientes com SHR receberam o tratamento padrão atual com albumina e terlipressina. RESULTADOS: Foram incluídos 199 pacientes: 179 com infecção bacteriana para avaliação de desenvolvimento ou progressão da LRA e 58 com SHR para avaliação da resposta ao tratamento (38 pacientes foram avaliados nas duas partes do estudo). O NGAL urinário apresentou associação com a progressão da LRA (AUC: 0,67; p=0,002), mas não com o seu desenvolvimento (p=0,973). Outras variáveis associadas à progressão da LRA foram INR (p=0,033), MELD (p=0,012), FEUr (p=0,026) e relação proteinúria/creatinina urinária (p=0,023). Houve associação entre NGAL urinário e a resposta ao tratamento combinado com albumina e terlipressina em pacientes com SHR (AUC: 0,70; p=0,007). Outras variáveis associadas à resposta ao tratamento da SHR foram INR (p=0,028), MELD (p=0,004) e relação proteinúria/creatinina urinária (p=0,003). Combinando o MELD com o NGAL urinário foi possível identificar subgrupos de pacientes com taxas de resposta ao tratamento com albumina e terlipressina distintas (9,1% x 48,1% x 80,0%, p < 0,001). Tanto o conceito tradicional de LRA na cirrose quanto a classificação ICA-AKI foram capazes de predizer mortalidade intra-hospitalar, em 30 e 90 dias (p < 0,05). O NGAL urinário também foi capaz de predizer mortalidade intra-hospitalar (AUC: 0,71; p < 0,001). CONCLUSÕES: a) NGAL urinário aumentado foi associado à progressão da LRA em pacientes com cirrose e infecção bacteriana; b) atividade plasmática de renina e noradrenalina sérica não se correlacionaram ao desenvolvimento ou progressão da LRA em pacientes com cirrose e infecção bacteriana; c) NGAL urinário foi preditor de resposta ao tratamento combinado com albumina e terlipressina em pacientes com SHR; d) atividade plasmática de renina e noradrenalina sérica não se correlacionaram à resposta ao tratamento combinado com albumina e terlipressina em pacientes com SHR; e) tanto o conceito tradicional de LRA em cirrose quanto a classificação ICA-AKI mostraram-se adequados para predizer mortalidade intra-hospitalar, em 30 e 90 dias em pacientes com cirrose e infecção bacteriana; f) NGAL urinário aumentado foi associado à maior mortalidade intra-hospitalar em pacientes com cirrose e infecção bacteriana / INTRODUCTION: Acute kidney injury (AKI) is a frequent complication of cirrhosis, and is often triggered by bacterial infection. The mortality of patients with cirrhosis and AKI varies from 10 to 100%, depending on the stage of cirrhosis, etiology and progression of AKI, and treatment. Patients with AKI that progresses have a higher in-hospital mortality than those with AKI that does not progress. AKI diagnostic criteria are based on serum creatinine. However, this biomarker has limited diagnostic accuracy, taking up to 48 hours to rise, and does not distinguish the etiology of AKI. This latter limitation is particularly important in patients with suspected hepatorenal syndrome (HRS), because treatment involves high cost medication (albumin and terlipressin) with limited efficacy. NGAL (neutrophil gelatinase-associated lipocalin) is a biomarker of renal tubular necrosis which has been proposed as a more accurate AKI biomarker in cirrhosis because it rises earlier than creatinine and its urinary levels vary according to the etiology of AKI. OBJECTIVES: The primary endpoints were the establishment of the accuracy of urinary NGAL to predict: a) development or progression of AKI in patients with cirrhosis and bacterial infection; b) response to treatment with albumin and terlipressin in patients with diagnosed HRS. The secondary endpoints were: a) accuracy of biomarkers of hemodynamic dysfunction in cirrhosis (renin plasma activity and serum noradrenaline) to predict AKI development or progression in patients with cirrhosis and bacterial infection; b) accuracy of biomarkers of hepatic function, hemodynamics, inflammation and kidney injury routinely used in clinical practice to predict AKI development or progression in patients with cirrhosis and bacterial infection; c) accuracy of biomarkers of hemodynamic dysfunction in cirrhosis (renin plasma activity and serum noradrenaline) to predict response to treatment with albumin and terlipressin in patients with diagnosis of HRS; d) accuracy of biomarkers of hepatic function, hemodynamics, inflammation and kidney injury routinely used in clinical practice to predict response to treatment with albumin and terlipressin in patients with diagnosis of HRS; e) compare the traditional definition of AKI in cirrhosis with the new classification ICA-AKI to predict in-hospital, 30-day and 90-day mortality in patients with cirrhosis and bacterial infection. f) accuracy of urinary NGAL in predicting in-hospital mortality in patients with cirrhosis and bacterial infection. PATIENTS AND METHODS: Inclusion criteria: a) diagnosis of cirrhosis; b) presence of ascites and/or hepatic hydrothorax; c) age over 18 years old; d) consent to participate in the study; e) AKI and/or bacterial infection. Exclusion criteria: a) severe systemic comorbidities; b) shock; c) intrinsic nephropathy; d) nephrotoxic drug use; e) previous dialysis; f) liver transplantation recipient. Urine and blood samples were collected for urinary NGAL and renin plasma activity and serum noradrenaline measurement at the inclusion. Patients with HRS received standard treatment with albumin and terlipressin. RESULTS: 199 patients were included: 179 with bacterial infection for the analysis of AKI development or progression and 58 with HRS for the analysis of response to treatment (38 patients were analyzed in both parts of the study). Urinary NGAL was associated with AKI progression (AUC: 0.67, p=0.002), but not with AKI development (p=0.973). Other variables associated with AKI progression were INR (p=0.003), MELD (p=0.012), FEUr (p=0.026) and proteinuria/urinary creatinine ratio (p=0.023). There was also an association of urinary NGAL with response to HRS treatment with albumin and terlipressin (AUC: 0.70, p=0.007). Other variables associated with response to HRS treatment were INR (p=0.028), MELD (p=0.004) and proteinuria/urinary creatinine ratio (p=0.003). Combining MELD and urinary NGAL we could identify subgroups of patients with distinct response rates to treatment with albumin and terlipressin (9.1% x 48.1% x 80.0%, p < 0.001). Both the traditional definition of AKI in cirrhosis and the classification ICA-AKI predicted in-hospital, 30-day and 90-day mortality (p < 0.05). Urinary NGAL was also associated with in-hospital mortality (AUC: 0.71, p < 0.001). CONCLUSIONS: a) High urinary levels of NGAL were associated with AKI progression in patients with cirrhosis and bacterial infection; b) renin plasma activity and serum noradrenaline were not associated with AKI development or progression in patients with cirrhosis and bacterial infection; c) urinary NGAL was associated with response to combined treatment with albumin and terlipressin in patients with HRS; d) renin plasma activity and serum noradrenaline were not associated with response to combined treatment with albumin and terlipressin in patients with HRS; e) both traditional definition ok AKI in cirrhosis and ICA-AKI classification were able to predict in-hospital, 30-day and 90-day mortality in patients with cirrhosis and bacterial infection; f) high urinary levels of NGAL were associated with in-hospital mortality in patients with cirrhosis and bacterial infection

INTRODUÇÃO: Lesão renal aguda (LRA) é uma complicação comum da cirrose frequentemente desencadeada por infecções bacterianas. A mortalidade de pacientes com cirrose e LRA varia de 10 a 100% a depender do estádio da cirrose, etiologia e progressão da LRA e tratamento recebido. Pacientes com LRA que progride possuem mortalidade intra-hospitalar consideravelmente maior do que aqueles que não progridem. Os critérios diagnósticos da LRA baseiam-se na creatinina sérica. Porém, esse biomarcador tem acurácia diagnóstica limitada, já que demora até 48 horas para se alterar e não distingue a etiologia da LRA. Essa última limitação é particularmente importante em pacientes com suspeita de síndrome hepatorrenal (SHR), já que o seu tratamento envolve o uso de medicações de alto custo (albumina e terlipressina) e eficácia limitada. O NGAL (neutrophil gelatinase-associated lipocalin) é um biomarcador de necrose dos túbulos renais e sua dosagem tem sido proposta como marcador diagnóstico mais acurado da LRA na cirrose, pois se altera mais precocemente e seus níveis urinários variam conforme a etiologia e gravidade da LRA. OBJETIVOS: Os objetivos primários do trabalho foram avaliar a acurácia do NGAL urinário para predizer: a) desenvolvimento ou progressão da LRA em pacientes com cirrose e infecção bacteriana; b) resposta ao tratamento combinado com albumina e terlipressina em pacientes com diagnóstico estabelecido de SHR. Os objetivos secundários foram: a) acurácia de marcadores de disfunção hemodinâmica em cirrose (atividade plasmática de renina e noradrenalina sérica) na predição do desenvolvimento ou progressão da LRA em pacientes com cirrose e infecção bacteriana; b) acurácia de marcadores de função hepática, parâmetros hemodinâmicos, marcadores inflamatórios e testes laboratoriais de lesão renal tradicionalmente utilizados na prática clínica na predição do desenvolvimento ou progressão da LRA em pacientes com cirrose e infecção bacteriana; c) acurácia de marcadores de disfunção hemodinâmica em cirrose (atividade plasmática de renina e noradrenalina sérica) na predição de resposta ao tratamento combinado com albumina e terlipressina em pacientes com diagnóstico estabelecido de SHR; d) acurácia de marcadores de função hepática, parâmetros hemodinâmicos, marcadores inflamatórios e testes laboratoriais de lesão renal tradicionalmente utilizados na prática clínica na predição de resposta ao tratamento combinado com albumina e terlipressina em pacientes com diagnóstico estabelecido de SHR; e) comparar o conceito tradicional de LRA em cirrose com a nova classificação ICA-AKI para predizer mortalidade intra-hospitalar, em 30 e 90 dias em pacientes com cirrose e infecção bacteriana; f) acurácia do NGAL para predizer mortalidade intra-hospitalar em pacientes com cirrose e infecção bacteriana. PACIENTES E MÉTODOS: Critérios de inclusão: a) cirrose; b) ascite e/ou hidrotórax hepático; c) idade maior que 18 anos; d) concordância em participar no estudo; e) LRA e/ou infecção bacteriana. Critérios de exclusão: a) comorbidades graves; b) choque; c) nefropatia intrínseca; d) uso de drogas nefrotóxicas; e) diálise prévia; f) transplante hepático. Foram coletadas amostras de urina para dosagem de NGAL e sangue para dosagem de atividade plasmática de renina e noradrenalina sérica no momento da inclusão do paciente no estudo. Os pacientes com SHR receberam o tratamento padrão atual com albumina e terlipressina. RESULTADOS: Foram incluídos 199 pacientes: 179 com infecção bacteriana para avaliação de desenvolvimento ou progressão da LRA e 58 com SHR para avaliação da resposta ao tratamento (38 pacientes foram avaliados nas duas partes do estudo). O NGAL urinário apresentou associação com a progressão da LRA (AUC: 0,67; p=0,002), mas não com o seu desenvolvimento (p=0,973). Outras variáveis associadas à progressão da LRA foram INR (p=0,033), MELD (p=0,012), FEUr (p=0,026) e relação proteinúria/creatinina urinária (p=0,023). Houve associação entre NGAL urinário e a resposta ao tratamento combinado com albumina e terlipressina em pacientes com SHR (AUC: 0,70; p=0,007). Outras variáveis associadas à resposta ao tratamento da SHR foram INR (p=0,028), MELD (p=0,004) e relação proteinúria/creatinina urinária (p=0,003). Combinando o MELD com o NGAL urinário foi possível identificar subgrupos de pacientes com taxas de resposta ao tratamento com albumina e terlipressina distintas (9,1% x 48,1% x 80,0%, p < 0,001). Tanto o conceito tradicional de LRA na cirrose quanto a classificação ICA-AKI foram capazes de predizer mortalidade intra-hospitalar, em 30 e 90 dias (p < 0,05). O NGAL urinário também foi capaz de predizer mortalidade intra-hospitalar (AUC: 0,71; p < 0,001). CONCLUSÕES: a) NGAL urinário aumentado foi associado à progressão da LRA em pacientes com cirrose e infecção bacteriana; b) atividade plasmática de renina e noradrenalina sérica não se correlacionaram ao desenvolvimento ou progressão da LRA em pacientes com cirrose e infecção bacteriana; c) NGAL urinário foi preditor de resposta ao tratamento combinado com albumina e terlipressina em pacientes com SHR; d) atividade plasmática de renina e noradrenalina sérica não se correlacionaram à resposta ao tratamento combinado com albumina e terlipressina em pacientes com SHR; e) tanto o conceito tradicional de LRA em cirrose quanto a classificação ICA-AKI mostraram-se adequados para predizer mortalidade intra-hospitalar, em 30 e 90 dias em pacientes com cirrose e infecção bacteriana; f) NGAL urinário aumentado foi associado à maior mortalidade intra-hospitalar em pacientes com cirrose e infecção bacteriana / INTRODUCTION: Acute kidney injury (AKI) is a frequent complication of cirrhosis, and is often triggered by bacterial infection. The mortality of patients with cirrhosis and AKI varies from 10 to 100%, depending on the stage of cirrhosis, etiology and progression of AKI, and treatment. Patients with AKI that progresses have a higher in-hospital mortality than those with AKI that does not progress. AKI diagnostic criteria are based on serum creatinine. However, this biomarker has limited diagnostic accuracy, taking up to 48 hours to rise, and does not distinguish the etiology of AKI. This latter limitation is particularly important in patients with suspected hepatorenal syndrome (HRS), because treatment involves high cost medication (albumin and terlipressin) with limited efficacy. NGAL (neutrophil gelatinase-associated lipocalin) is a biomarker of renal tubular necrosis which has been proposed as a more accurate AKI biomarker in cirrhosis because it rises earlier than creatinine and its urinary levels vary according to the etiology of AKI. OBJECTIVES: The primary endpoints were the establishment of the accuracy of urinary NGAL to predict: a) development or progression of AKI in patients with cirrhosis and bacterial infection; b) response to treatment with albumin and terlipressin in patients with diagnosed HRS. The secondary endpoints were: a) accuracy of biomarkers of hemodynamic dysfunction in cirrhosis (renin plasma activity and serum noradrenaline) to predict AKI development or progression in patients with cirrhosis and bacterial infection; b) accuracy of biomarkers of hepatic function, hemodynamics, inflammation and kidney injury routinely used in clinical practice to predict AKI development or progression in patients with cirrhosis and bacterial infection; c) accuracy of biomarkers of hemodynamic dysfunction in cirrhosis (renin plasma activity and serum noradrenaline) to predict response to treatment with albumin and terlipressin in patients with diagnosis of HRS; d) accuracy of biomarkers of hepatic function, hemodynamics, inflammation and kidney injury routinely used in clinical practice to predict response to treatment with albumin and terlipressin in patients with diagnosis of HRS; e) compare the traditional definition of AKI in cirrhosis with the new classification ICA-AKI to predict in-hospital, 30-day and 90-day mortality in patients with cirrhosis and bacterial infection. f) accuracy of urinary NGAL in predicting in-hospital mortality in patients with cirrhosis and bacterial infection. PATIENTS AND METHODS: Inclusion criteria: a) diagnosis of cirrhosis; b) presence of ascites and/or hepatic hydrothorax; c) age over 18 years old; d) consent to participate in the study; e) AKI and/or bacterial infection. Exclusion criteria: a) severe systemic comorbidities; b) shock; c) intrinsic nephropathy; d) nephrotoxic drug use; e) previous dialysis; f) liver transplantation recipient. Urine and blood samples were collected for urinary NGAL and renin plasma activity and serum noradrenaline measurement at the inclusion. Patients with HRS received standard treatment with albumin and terlipressin. RESULTS: 199 patients were included: 179 with bacterial infection for the analysis of AKI development or progression and 58 with HRS for the analysis of response to treatment (38 patients were analyzed in both parts of the study). Urinary NGAL was associated with AKI progression (AUC: 0.67, p=0.002), but not with AKI development (p=0.973). Other variables associated with AKI progression were INR (p=0.003), MELD (p=0.012), FEUr (p=0.026) and proteinuria/urinary creatinine ratio (p=0.023). There was also an association of urinary NGAL with response to HRS treatment with albumin and terlipressin (AUC: 0.70, p=0.007). Other variables associated with response to HRS treatment were INR (p=0.028), MELD (p=0.004) and proteinuria/urinary creatinine ratio (p=0.003). Combining MELD and urinary NGAL we could identify subgroups of patients with distinct response rates to treatment with albumin and terlipressin (9.1% x 48.1% x 80.0%, p < 0.001). Both the traditional definition of AKI in cirrhosis and the classification ICA-AKI predicted in-hospital, 30-day and 90-day mortality (p < 0.05). Urinary NGAL was also associated with in-hospital mortality (AUC: 0.71, p < 0.001). CONCLUSIONS: a) High urinary levels of NGAL were associated with AKI progression in patients with cirrhosis and bacterial infection; b) renin plasma activity and serum noradrenaline were not associated with AKI development or progression in patients with cirrhosis and bacterial infection; c) urinary NGAL was associated with response to combined treatment with albumin and terlipressin in patients with HRS; d) renin plasma activity and serum noradrenaline were not associated with response to combined treatment with albumin and terlipressin in patients with HRS; e) both traditional definition ok AKI in cirrhosis and ICA-AKI classification were able to predict in-hospital, 30-day and 90-day mortality in patients with cirrhosis and bacterial infection; f) high urinary levels of NGAL were associated with in-hospital mortality in patients with cirrhosis and bacterial infection